- •Предисловие
- •§ 1. Географическая система координат
- •§ 2. Экваториальные координаты светил
- •§ 4. Связь между экваториальными и горизонтными координатами. Параллактический треугольник
- •§ 5. Системы измерения времени
- •§ 6. Видимое годичное движение Солнца
- •§ 7. Рефракция, параллакс и видимый радиус Солнца
- •§ 8. Установка теодолита и подготовка его к работе
- •§ 9. Приборы для измерения времени. Поправка и ход хронометра (часов)
- •§ 10 Вычисление видимых координат Солнца на момент наблюдения с помощью Астрономического ежегодника СССР
- •§ 12. Особенности измерения зенитных расстояний Солнца
- •§ 13. Порядок наблюдений. Запись в журнале и его обработка
- •§ 14. Порядок вычисления широты
- •§ 16. Сущность способа определения поправки хронометра
- •§ 17. Порядок вычисления поправки хронометра
- •§ 18. Вывод вероятнейшего значения поправки хронометра из приема и оценка точности
- •§ 19. Определение долготы места
- •§ 20. Сущность способа
- •§ 23. Порядок вычисления азимута
- •§ 24. Вывод вероятнейшего значения азимута на пункте и оценка точности
- •§ 26. Сущность способа определения азимута по зенитным расстояниям Солнца. Порядок наблюдений и запись в журнале
- •§ 27. Последовательность вычисления азимута
- •§ 28. Постоянная эфемерида Солнца
- •§29. Определение азимута направления по наблюдениям Солнца на равных высотах
- •9.1. Вычисление угла гауссова сближения меридианов
зенитные расстояния приводят к центру диска Солнца, учитывая его видимый радиус. В и д и м ы й р а д и у с Солнца RQ — угол, под которым с Земли наблюдатель
видит линейный радиус Солнца. Из рис. 7 видно, что для получения зенитного расстояния центра светила видимый радиус RQ прибавляется к г верхнего края или
вычитается из z нижнего края диска
Вследствие изменения расстояния от Земли до Солнца, вызванного эллиптичностью орбиты, видимый радиус Солнца не остается постоянным и изменяется в течение года примерно на 33". Наибольшее значение он имеет около 3 января, RQ =0°16/ 18", а наименьшее — около
4 июля,/?0 =0°15'45". Средняя величина / ? о = 0°16'02".
Значения RQ приведены в АЕ и в прил. 4.
Для вычисления геоцентрического зенитного расстояния Солнца ZQ С учетом формул (12), (13) и (15) получим
zQ = z'-\-9-p±RQ. |
(16) |
Наблюдения Солнца широко применяют на практике при приближенных определениях географических координат и азимутов направлений.
Г л а в а II.
Подготовка к наблюдениям
§ 8. Установка теодолита и подготовка его к работе
Подготовка к наблюдениям состоит из постройки бетонного столба или установки штатива, подготовки к работе теодолита, радиоприемника и хронометра.
Астрономические определения выполняют с астрономического столба или со штатива. При определении азимута направления на земной предмет высота визирного луча над препятствиями должна быть не менее 2 м. Если астрономический столб или штатив устанавливают в лесу, то в направлении на земной предмет прорубают просеку, а с юго-восточной, южной и юго-западной сто-
23
рон деревья вырубают для наблюдения Солнца. Астро-
номический |
столб — надежное |
средство закрепления |
|
астрономического пункта на |
местности. |
||
Теодолит |
устанавливают |
на |
астрономическом столбе |
или штативе, центрируют над маркой и тщательно горизонтируют. При установке на столбе шипы центрировочной плиты нумеруют и места их стояния обводят карандашом. Теми же номерами отмечают подъемные винты теодолита. Проверяется наличие темного окулярного светофильтра. Наблюдения на Солнце выполняют только с применением темного светофильтра.
Горизонтальный круг теодолита должен быть ориентирован в меридиане. Ориентирование в меридиане заключается в том, чтобы в первом приеме при положении трубы в направлении на север отсчет по горизонтальному кругу был равен нулю. Поскольку для наблюдений Солнца не нужно составлять эфемериду, то строгая ориентировка теодолита в меридиане не требуется.
Достаточна ориентировка по |
магнитному меридиану |
|||||
с |
учетом |
склонения |
магнитной |
стрелки, |
которое |
берут |
с |
карты. |
|
|
|
|
|
|
Если |
определение |
астрономического |
азимута |
выпол- |
няется на пункте геодезической сети, а штатив теодолита нельзя точно установить над центром знака, то необходимо измерить элементы центрировки: расстояние от проекции центра теодолита до центра знака с точно-
стью до 1 мм и угол |
между направлением на центр зна- |
ка и направлением |
на земной предмет с точностью до |
нескольких минут дуги. При необходимости аналогично определяют элементы редукции визирной цели земного предмета. В журнале наблюдений азимута должен быть сделан схематический чертеж расположения теодолита, центра знака и земного предмета, туда же записывают элементы центрировки. Если земной предмет, азимут которого определяется, не включен в геодезическую сеть, то при наличии центрировки должно быть измерено расстояние от пункта наблюдения до предмета с точностью
± 1 м. Само расстояние должно быть не менее 200 м.
Для выполнения астрономических определений по Солнцу могут быть использованы точные теодолиты ОТ-02, Tl, Т2, теодолиты технической точности (с односторонним отсчитыванием по лимбу) Т5, Т15, ТЗО и их модификации. Точность астрономических определений находится в прямой зависимости от точности применяе-
24
мого теодолита. Точность теодолита характеризуется средней квадратической погрешностью измерения угла одним полным приемом (табл. 1).
Таблица 1
|
|
Нормы по типам теодолитов |
|
|||
Угол |
OT-02 |
T1 |
T2 |
Т5 |
Т15 |
тзэ |
|
||||||
Горизонтальный |
1 " |
1" |
2 " |
5 " |
15" |
3 0 " |
Вертикальный |
2 " |
2 " |
3 " |
12" |
2 5 " |
4 5 " |
Перед началом наблюдений выполняют необходимые поверки и юстировки теодолита.
§ 9. Приборы для измерения времени. Поправка и ход хронометра (часов)
Для измерения времени в экспедиционных условиях применяют хронометры — высокоточные часы, имеющие большое постоянство хода. Хронометры бывают звездные— идущие по звездному времени, и средние — идущие по среднему времени. Несмотря на высокое качество изготовления, хронометр, как и всякий другой прибор, дает показания с некоторой погрешностью, изменяющейся с течением времени. Эту погрешность принято учитывать в виде поправки хронометра. Поправкой хронометра и называют разность между действительным временем и показанием хронометра Т в данный физический момент. Если хронометр идет по звездному вре-
мени, то s=Ts+us |
или с учетом формулы |
(1) |
|
us=a+t—T8. |
(17) |
Если хронометр идет по среднему времени, то um=m—Tm.
При астрономических наблюдениях Солнца используют средний хронометр, который обычно запускают по московскому времени Гм,
и=Тм—Т.
Ходом хронометра со называют изменение его поправки за единицу времени.
25
Изменение поправки хронометра за один час называют часовым ходом хронометра, а за сутки — суточным ходом хронометра.
Если ход хронометра о известен, то для любого промежуточного момента Г, лежащего между моментами Тj и Т2) можно определить поправку хронометра
и=щ+<о(Т—Т{). (18)
Поправку хронометра можно переносить во времени как вперед так и назад
и=и2—(й(Т2—Т). (19)
Хронометр как сложный и точный переносный часовой прибор требует аккуратного обращения с ним при переноске и в эксплуатации. Циферблат хронометра должен всегда находиться в горизонтальном положении. Для перестановки стрелок хронометра отвинчивают защитное стекло и поворачивают минутную стрелку, вращая ее ось с помощью заводного ключа только по ходу движения стрелок. То же относится и к часовой стрелке. Секундную стрелку переставлять нельзя. Несоблюдение этих указаний может повредить хронометр. При переводе стрелок необходимо, чтобы показания часовой, минутной и секундной стрелок совпали. Минутная стрелка должна находиться на одном из делений циферблата в тот момент, когда секундная стрелка проходит через нулевой штрих. Небрежная установка минутной стрелки может привести к ошибочным отсчетам показаний хронометра при наблюдениях. В верхней части циферблата хронометра имеется указатель, показывающий, сколько часов прошло после завода хронометра.
Хронометр необходимо заводить ежедневно в одно и то же время, но не полностью, а только доводя стрелку указателя завода до цифры 8. Если хронометр до завода стоял, то надо после завода сообщить ему резкое круговое движение. Идущий хронометр следует оберегать от ударов, резких поворотов и внезапных перемен температуры. Температурная компенсация у хронометров действует в пределах +5—35°. Нельзя выносить хронометр из теплого помещения на мороз, так как заводная пружина может лопнуть. Хронометр следует предохранять от сырости. Во время наблюдений хронометр располагают около теодолита на табурете или ящике и не передвигают его до конца наблюдений. В ряде случаев вместо хронометра можно применять хо-
26